Lambda-Ausdrücke

Artikel
09/02/2008

Aktualisiert: November 2007

Ein Lambda-Ausdruck ist eine Funktion ohne Namen, die einen einzelnen Wert berechnet und zurückgibt. Lambda-Ausdrücke können an allen Stellen verwendet werden, an denen ein Delegattyp gültig ist.

Hinweis:
Die RemoveHandler-Anweisung ist eine Ausnahme. Ein Lambda-Ausdruck kann nicht als Delegatparameter an RemoveHandler übergeben werden.

Im folgenden Beispiel wird ein Lambda-Ausdruck dargestellt, der das Argument inkrementiert und den Wert zurückgibt.

Function (num As Integer) num + 1

Da ein Lambda-Ausdruck ein Ausdruck ist, kann er nur als Teil einer Anweisung verwendet werden.

Die Funktion kann beispielsweise einem Variablennamen zugewiesen werden, insbesondere wenn sie mehr als einmal verwendet werden soll.

Dim add1 = Function(num As Integer) num + 1

Zum Aufrufen der Funktion wird ein Wert als Parameter übergeben.

' The following line prints 6.
Console.WriteLine(add1(5))

Alternativ kann die Funktion gleichzeitig deklariert und ausgeführt werden.

Console.WriteLine((Function(num As Integer) num + 1)(5))

Ein Lambda-Ausdruck kann als Wert eines Funktionsaufrufs zurückgegeben (dies wird weiter unten in diesem Thema im Kontextabschnitt als Beispiel dargestellt) oder als Argument an einen Delegatenparameter übergeben werden. Im folgenden Beispiel werden boolesche Lambda-Ausdrücke als Argument an die testResult-Methode übergeben. Mit dieser Methode wird der boolesche Test auf ein Ganzzahlenargument, value, angewendet. Wenn der Lambda-Ausdruck beim Anwenden auf value den Wert True zurückgibt, wird "Success" angezeigt, und wenn er False zurückgibt, wird "Failure" angezeigt.

Module Module2

    Sub Main()
        ' The following line will print Success, because 4 is even.
        testResult(4, Function(num) num Mod 2 = 0)
        ' The following line will print Failure, because 5 is not > 10.
        testResult(5, Function(num) num > 10)
    End Sub

    ' Sub testResult takes two arguments, an integer value and a 
    ' Boolean function. 
    ' If the function returns True for the integer argument, Success
    ' is displayed.
    ' If the function returns False for the integer argument, Failure
    ' is displayed.
    Sub testResult(ByVal value As Integer, ByVal fun As Func(Of Integer, Boolean))
        If fun(value) Then
            Console.WriteLine("Success")
        Else
            Console.WriteLine("Failure")
        End If
    End Sub

End Module

Lambda-Ausdrücke in Abfragen

In Sprachintegrierte Abfrage (Language-Integrated Query, LINQ) liegen vielen der Standardabfrageoperatoren Lambda-Ausdrücke zugrunde. Lambda-Ausdrücke werden vom Compiler erstellt, um die in grundlegenden Abfragemethoden definierten Berechnungen wie Where, Select, Order By, Take While und weitere zu erfassen.

Betrachten Sie z. B. die folgende Abfrage:

Dim londonCusts = From cust In db.Customers 
                  Where cust.City = "London" 
                  Select cust

Dieses Beispiel wurde in den folgenden Code kompiliert:

Dim londonCusts = db.Customers _
    .Where(Function(cust) cust.City = "London") _
    .Select(Function(cust) cust)

Weitere Informationen zu Abfragemethoden finden Sie unter Abfragen (Visual Basic).

Lambda-Ausdruckssyntax

Die Syntax eines Lambda-Ausdrucks ähnelt der einer Standardfunktion. Die Unterschiede sind:

Ein Lambda-Ausdruck verfügt über keinen Namen.
Lambda-Ausdrücke dürfen keine Modifizierer enthalten, wie z. B. Overloads oder Overrides.
In Lambda-Ausdrücken wird der Rückgabetyp der Funktion nicht mit einer As-Klausel festgelegt. Stattdessen wird der Typ von dem Wert abgeleitet, der sich aus der Auswertung des Lambda-Ausdruckstext ergibt. Wenn der Text des Lambda-Ausdrucks z. B. Where cust.City = "London" lautet, ist dessen Rückgabetyp Boolean
Der Text der Funktion muss ein Ausdruck und keine Anweisung sein. Der Text kann aus einem Aufruf einer Funktionsprozedur bestehen, jedoch nicht aus einem Aufruf einer Unterprozedur.
Es gibt keine Return-Anweisung. Der von der Funktion zurückgegebene Wert ist der Wert des Ausdrucks im Text der Funktion.
Es gibt keine End Function-Anweisung.
Entweder müssen alle Parameter über angegebene Datentypen verfügen, oder alle Datentypen müssen abgeleitet sein.
Optionale und ParamArray-Parameter sind nicht zulässig.
Generische Parameter sind nicht zulässig.

Lambda-Ausdrücke sind als Folge dieser Einschränkungen und aufgrund ihrer Verwendungsart normalerweise kurz und unkompliziert.

Kontext

Der Kontext eines Lambda-Ausdrucks wird gemeinsam mit der Methode genutzt, in der der Ausdruck definiert ist. Er verfügt über die gleichen Zugriffsrechte wie der Code, der in der enthaltenden Methode geschrieben wurde. Dies schließt Zugriff auf sowohl Membervariablen, Funktionen und Subs, Me, als auch Parameter und lokale Variablen in der enthaltenden Methode ein.

Der Zugriff auf lokale Variablen und Parameter in der enthaltenden Methode kann die Lebensdauer dieser Methode überdauern. So lange wie ein auf einen Lambda-Ausdruck verweisender Delegat nicht für die Garbage Collection freigegeben wird, bleibt der Zugriff auf die Variablen in der ursprünglichen Umgebung erhalten. In dem folgenden Beispiel befindet sich die target-Variable lokal zu makeTheGame, der Methode, in der der Lambda-Ausdruck playTheGame definiert ist. Beachten Sie, dass der zurückgegebene Lambda-Ausdruck, der takeAGuess in Main zugewiesen wird, weiterhin über Zugriff auf die lokale target-Variable verfügt.

Module Module1

    Sub Main()
        ' Variable takeAGuess is a Boolean function. It stores the target
        ' number that is set in makeTheGame.
        Dim takeAGuess As gameDelegate = makeTheGame()

        ' Set up the loop to play the game.
        Dim guess As Integer
        Dim gameOver = False
        While Not gameOver
            guess = CInt(InputBox("Enter a number between 1 and 10 (0 to quit)", "Guessing Game", "0"))
            ' A guess of 0 means you want to give up.
            If guess = 0 Then
                gameOver = True
            Else
                ' Tests your guess and announces whether you are correct. Method takeAGuess
                ' is called multiple times with different guesses. The target value is not 
                ' accessible from Main and is not passed in.
                gameOver = takeAGuess(guess)
                Console.WriteLine("Guess of " & guess & " is " & gameOver)
            End If
        End While

    End Sub

    Delegate Function gameDelegate(ByVal aGuess As Integer) As Boolean

    Public Function makeTheGame() As gameDelegate

        ' Generate the target number, between 1 and 10. Notice that 
        ' target is a local variable. After you return from makeTheGame,
        ' it is not directly accessible.
        Randomize()
        Dim target As Integer = CInt(Int(10 * Rnd() + 1))

        ' Print the answer if you want to be sure the game is not cheating
        ' by changing the target at each guess.
        Console.WriteLine("(Peeking at the answer) The target is " & target)

        ' The game is returned as a lambda expression. The lambda expression
        ' carries with it the environment in which it was created. This 
        ' environment includes the target number. Note that only the current
        ' guess is a parameter to the returned lambda expression, not the target. 

        ' Does the guess equal the target?
        Dim playTheGame = Function(guess As Integer) guess = target

        Return playTheGame

    End Function

End Module

Im folgenden Beispiel wird der große Bereich der Zugriffsrechte des geschachtelten Lambda-Ausdrucks veranschaulicht. Wenn der zurückgegebene Lambda-Ausdruck von Main als aDel ausgeführt wird, greift er auf diese Elemente zu:

Ein Feld der Klasse, in der er definiert wird: aField
Eine Eigenschaft der Klasse, in der er definiert wird: aProp
Ein Parameter der functionWithNestedLambda-Methode, in der er definiert wird: level1
Ein lokale Variable von functionWithNestedLambda: localVar
Ein Parameter des Lambda-Ausdrucks, in der er geschachtelt wird: level2

Module Module3

    Sub Main()
        ' Create an instance of the class, with 1 as the value of 
        ' the property.
        Dim lambdaScopeDemoInstance = New LambdaScopeDemoClass _
            With {.Prop = 1}

        ' Variable aDel will be bound to the nested lambda expression  
        ' returned by the call to functionWithNestedLambda.
        ' The value 2 is sent in for parameter level1.
        Dim aDel As aDelegate = _
            lambdaScopeDemoInstance.functionWithNestedLambda(2)

        ' Now the returned lambda expression is called, with 4 as the 
        ' value of parameter level3.
        Console.WriteLine("First value returned by aDel:   " & aDel(4))

        ' Change a few values to verify that the lambda expression has 
        ' access to the variables, not just their original values.
        lambdaScopeDemoInstance.aField = 20
        lambdaScopeDemoInstance.Prop = 30
        Console.WriteLine("Second value returned by aDel: " & aDel(40))
    End Sub

    Delegate Function aDelegate(ByVal delParameter As Integer) _
        As Integer

    Public Class LambdaScopeDemoClass
        Public aField As Integer = 6
        Dim aProp As Integer

        Property Prop() As Integer
            Get
                Return aProp
            End Get
            Set(ByVal value As Integer)
                aProp = value
            End Set
        End Property

        Public Function functionWithNestedLambda _
           (ByVal level1 As Integer) As aDelegate
            Dim localVar As Integer = 5

            ' When the nested lambda expression is executed the first 
            ' time, as aDel from Main, the variables have these values:
            ' level1 = 2
            ' level2 = 3, after aLambda is called in the Return statement
            ' level3 = 4, after aDel is called in Main
            ' locarVar = 5
            ' aField = 6
            ' aProp = 1
            ' The second time it is executed, two values have changed:
            ' aField = 20
            ' aProp = 30
            ' level3 = 40
            Dim aLambda = Function(level2 As Integer) _
                              Function(level3 As Integer) _
                                  level1 + level2 + level3 + localVar _
                                  + aField + aProp

            ' The function returns the nested lambda, with 3 as the 
            ' value of parameter level2.
            Return aLambda(3)
        End Function

    End Class
End Module

Konvertieren in einen Delegattyp

Ein Lambda-Ausdruck kann implizit in einen kompatiblen Delegattyp konvertiert werden. Weitere Informationen über die allgemeinen Anforderungen an Kompatibilität finden Sie unter Gelockerte Delegatenkonvertierung.

Wenn Lambda-Ausdrücke Delegaten zugewiesen werden, können die Parameternamen spezifiziert werden. Die Datentypen müssen jedoch nicht angegeben werden, da sie von den Delegaten übernommen werden können. Im folgenden Beispiel wird dargestellt, wie ein Lambda-Ausdruck einer Variablen mit dem Namen del des Typs ExampleDel zugewiesen wird. Dieser Typ ist ein Delegat, der zwei Parameter übernimmt, eine ganze Zahl und eine Zeichenfolge. Beachten Sie, dass die Datentypen der Parameter im Lambda-Ausdruck nicht angegeben sind. Für del ist jedoch ein Ganzzahlenargument und ein Zeichenfolgenargument erforderlich, wie in der Definition von ExampleDel angegeben.

' Definition of function delegate ExampleDel.
Delegate Function ExampleDel(ByVal arg1 As Integer, _
                             ByVal arg2 As String) As Integer

' Declaration of del as an instance of ExampleDel, with no data 
' type specified for the parameters, m and s.
Dim del As ExampleDel = Function(m, s) m

' Valid call to del, sending in an integer and a string.
Console.WriteLine(del(7, "up"))

' Neither of these calls is valid. Function del requires an integer
' argument and a string argument.
' Not valid.
' Console.WriteLine(del(7, 3))
' Console.WriteLine(del("abc"))

Beispiele

Im folgenden Beispiel wird ein Lambda-Ausdruck definiert, der True zurückgibt, wenn das Argument, das NULL-Werte zulässt, über einen zugewiesenen Wert verfügt. Der Ausdruck gibt False zurück, wenn der Wert Nothing lautet.
```
Dim notNothing = Function(num? As Integer) _
             num IsNot Nothing
Dim arg As Integer = 14
Console.WriteLine("Does the argument have an assigned value?")
Console.WriteLine(notNothing(arg))
```

In folgenden Beispiel wird ein Lambda-Ausdruck definiert, der den Index des letzten Elements in einem Array zurückgibt.

Dim numbers() As Integer = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
Dim lastIndex = Function(intArray() As Integer) _
                    intArray.Length - 1
For i = 0 To lastIndex(numbers)
    numbers(i) = numbers(i) + 1
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Siehe auch

Lambda-Ausdrücke

Lambda-Ausdrücke in Abfragen

Lambda-Ausdruckssyntax

Kontext

Konvertieren in einen Delegattyp

Beispiele

Siehe auch

Aufgaben

Konzepte

Referenz

Zusätzliche Ressourcen